安提基西拉天文计算器

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本文摘自《创造》杂志中文版第43卷第4期

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——古代人聪明智慧的明证

在大约公元前50-70年,1一艘满载奢侈品的罗马商船,或许遭遇了一场猛烈的风暴,在希腊的安提基西拉(Antikythera)小岛附近沉没了。船上的货物包括酒罐(双耳陶罐)、珠宝、硬币、青铜和大理石雕像。在被海浪卷走的贵重物品中,还有一个复杂得令人震惊的天文计算装置。

经过了大约 2000 年后的 1901年,希腊的海绵潜水员(译注:这里的海绵潜水员是指那些专门收集水下天然海绵供人们使用的潜水员)找到了这艘沉船,在沉船中他们发现了散落在海底的宝藏,包括那个复杂的装置。在过去的 2000 年里,这个天文装置已经变成了一大块锈蚀成绿色的金属。它原来可是一件意义重大的文化瑰宝。

今天,这个装置被称为“安提基西拉天文计算器”。它大约有一个鞋盒那么大,被认为是世界上最古老的模拟计算器。最近的研究已经确定,这个计算器可以准确地显示出太阳、月亮(包括它的相位)和当时已知的五颗行星与地球的关系。它还可以计算出未来日食和月食的发生日期,以及古代奥运会的周期。这个计算器现今被珍藏在雅典国家考古博物馆,一些科学家正在对其进行研究。2 

 

创世记中的天才

Antikythera-mechanism
从两侧看安提基西拉天文计算器的主要部件。

CMI 以前也提到过这个装置,3因为它证明了人类的聪明智慧,人类在起初就按照造物主的形象被造(创世记 1:26-31)。此外,安提基西拉天文计算器还公然挑战了“人类由简单到复杂发展”的进化假设。

创世记的真实历史告诉我们,人类犯罪堕落之后,文明就开始迅速发展。人类从一开始就很有智慧,创世后仅几百年,亚当的第七代子孙土八该隐就被称为“铜匠、铁匠的祖师”(创世记 4:22)。因此冶金技术的出现并不需要很长的时间,天文学也不需要很长的时间。创世记 1:14 说,主创造星宿和行星为了“作记号、节令、日子、年岁”,创造主很可能直接告诉亚当这些天体被造的目的。但无论如何,从那时起人们就已经观察和记录天体运动的规律了,包括它们与季节的联系。

但是文明和技术的发展之路并不总是正向的——技术也可能在人类的历史中丢失,就像巴别塔事件后人类被分散,其中许多群体肯定发生了技术的丢失。4 安提基西拉天文计算器就是技术丢失的一个例子——与这个计算器复杂程度相当的天文仪器直到 14 世纪才被制造出来,5从第 1 世纪到 13 世纪,没有发现过如此复杂的仪器。 

 

对早期希腊人创造力的重新认识

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按照伦敦大学学院研究团队的想法,用电脑复原安提基西拉天文计算器的结构。

2021年,由6名国际科学家组成的多学科团队与伦敦大学学院(UCL)合作,发表了关于安提基西拉天文计算器的最新研究成果。这让我们对该计算器的设计者所展示出的聪明智慧和心灵手巧有了进一步的认识。之前的研究未能解决计算器的前面板问题,因为其大部分已经缺失了。该科研团队的新研究提出了第一个可行的理论模型来解释所有现存的数据。6

重建齿轮的研究非常困难,因为原来的青铜部件只剩下三分之一。此 外,安提基西拉天文计算器在1901年被打捞出水,失水后碎成 82块碎片,成了一个极其复杂的三维拼图难题,众多科学家为解决这个问题已经奋斗了一个多世纪。 

 

经典的天体运动概念

在这个计算器被制造的时代,大多数有学问的希腊人相信地心说(地球静止在宇宙中心)。但有些人却不认同,在安提基西拉沉船事件发生前的约两个世纪,来自萨摩斯(Samos)的希腊天文学家阿里斯塔克斯(Aristarchus)就提出了地球自转并围绕太阳运行的观点。但由于缺乏详细的模型,也没有解释地球运动的原因,导致他的观点并未被广泛接受。所以安提基西拉天文计算器依据的是当时被广泛接受的地心说。

我们现在认识到地心说是错误的,但当时的希腊人是精确记录天体运动信息的专家,还制造了一台蕴含这些信息的齿轮计算器,能够预测天体的运动,这在直觉和技术上都是一个巨大的飞跃。当然,根据以前的发现,从人类诞生之初就拥有设计和创造这类机械奇迹所需的智慧,人类并没有进化。3

 

正确的答案错误的假设

对宇宙描述错误的地心说带来的主要后果是:安提基西拉天文计算器的齿轮结构非常复杂,可实现其惊人的准确预测,而且它结合了当时流行的“本轮”想象,即太阳系中某些行星沿着很复杂的轨道运行。

 

隐藏的铭文揭示了丢失已久的信息

伦敦大学学院的研究小组利用X射线的计算机成像技术,在安提基西拉天文计算器的后盖发现了隐藏的希腊文字,包括数字。其风格和词汇证实了该机器可以追溯到公元前150-100年间,从而反驳了称“它是一个现代机械”的质疑。8文字还包括当时已知的五颗行星的名称:水星、金星、火星、木星和土星,以及它们的公转周期。研究人员认为这些铭文是刻在后盖上的“用户手册”。它描述了该机器是如何运作的,以及如何展示太阳系。

这些希腊铭文是帮助研究人员理解此计算器的重要依据,其侧重点在巴比伦和希腊的天文观测方法和理论。根据这些信息,他们就能够推测现存齿轮的功能。6

2021 年伦敦大学学院的研究发现了一种解决缺失齿轮的有效方法,其中包括一项宇宙学的理论,该理论由埃利亚(Elea)的哲学家巴门尼德(Parmenides,公元前6-5世纪)所提出,这从柏拉图(公元前5-4世纪)的一段对话中得知。有了这些信息,研究人员就能弄清楚缺失的齿轮是什么,以及它们的功能。此外,现存四根内部青铜柱的实物证据表明,所有的齿轮都挤在一个宽度为 2.5 厘米的狭小空间里。于是,研究团队制定的设计方案范围就被大大缩小了。6

研究人员的论文主题是他们的理论模型,该模型是在艰苦分析了所有现存实物和文字证据的基础上建立的。下一阶段是根据理论模型创建一个实物的模型,以演示其工作原理。一旦使用现代的技术造出了实物模型,再下一步就可以用已知的古希腊方法来制造出第二个实物的模型。

他们的研究提出的一个挑战是,他们提出了围绕中心主轴旋转的 8个“嵌套管”。这个结构能将齿轮的运动转换为前表盘上的“龙手”指针。但这种嵌套管需要精密的铣削,被认为只有使用现代车床才能实现。事实上,研究人员认为即使用现代技术也难以做到。9

因此,他们提出了一个难题,也是对结论的潜在挑战,就是:古希腊人是如何制造出如此精密的机械部件呢? 

 

结论

2021年,伦敦大学学院的研究团队声明:

我们的工作揭示了安提基西拉天文计算器是一个精美的设计,是由高超的工程技术转化而成的天才装置。它的出现挑战了我们对古希腊人技术能力的所有偏见。

然而,这对圣经世界观中的古代人类的技术能力并没有造成任何挑战,因为人起初就是按照神的形象被造的,虽然堕落了,但他们仍然反映出造物主的智慧大能和创造力。

本轮、圣经和地心说

本轮

从地球上看,某些行星会出现令人困惑的正向和逆向交替出现的运动方式,古代的地心说模型要解释这种现象,就想象出“本轮”的运动方式,即行星在一个接一个的小圆形轨道上运动(这是错误的),如图所示。

Wikipedia.org伽利略·伽利雷
伽利略·伽利莱 (1564–1642)

今天,这种行星的运行现象很容易被日心说所解释:所有行星,包括地球,都以不同的速度围绕着太阳旋转(其轨道几乎都是圆形)。某个行星偶尔的“逆向”运动是因为地球超越了它——就像你前面有一辆行驶较慢的汽车,当你快速超过它时,这辆车看起来就像是在向后行驶。

圣经既没有教导日心说,也没有教导地心说。它使用“现象性”(描述性)的语言来描述太阳、月亮和恒星的运动。描述诸如日落或日出之类的景象(例如,创世记 15 :12 ; 19: 23,这些是以地球上的观察者为参照系,并不是暗示太阳围绕地球旋转。这是任何时代、任何文化的人都能理解的通用表达,就像气象学家说“太阳升起来”一样。

然而,地心说是由影响力较大的希腊哲学家倡导的,并成为当时的“固定科学”,并影响了伽利略时代(公元 1564-1642 年)的罗马天主教会。直到艾萨克·牛顿(公元 1643-1727 年),人们才广泛地接受了地球和行星围绕太阳运转的观点。

关于伽利略的事迹请参见:Statham, D., The truth about the Galileo affair, 8 Nov 2018;creation.com/galileo-church

 

【扩展阅读】

● 扑翼无人机——设计的灵感汲取自创造 

● 奇妙而美丽的鲸鲨——源于神圣设计的深海大鱼

蜘蛛与蚂蚁启发了不会沉没的金属装置

设计奇妙、适应高温的“沙漠三剑客”

奇妙的投弹甲虫 

  


参考文献和注释

1. Dated by coins from Pergamon and Ephesus, found at the wreck-site.

2. antikythera-mechanism.gr.

3. Smith, C., Japheth, remember to turn off the computer …, 22 Dec 2006; creation.com/antikythera.

4. See e.g. creation.com/culture-clash#tech-loss.

5. Marchant, J., In search of lost time,Nature 444:534 ̶ 538, (p. 537); 2006.

6. Freeth, T. et. al., A model of the cosmos in the ancient Greek Antikythera Mechanism, Scientifi c Reports,11(5821):1 ̶ 15, 2021.

7. Price, D. d.S., Gears from the Greeks.The Antikythera Mechanism: a calendar computer from ca. 80 BC, Transactions of the American Philosophical Society,64(7):1 ̶ 70, 1974.

8. Freeth, T. et al., Decoding the ancient Greek astronomical calculator known as the Antikythera Mechanism, Nature,444:587 ̶ 591, 2006.

9. Martin, N., Antikythera Mechanism:Computer built in ancient Greece leaves scientists stunned, greekcitytimes.com,22 Mar 2021.

 本文原英文链接见:https://creation.com/antikythera-mechanism.    

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